活塞机构造2课件

2023/2/71了2023/2/77、

气阀

（1）气阀的工作原理及要求

图1.36气阀组成示意图1.阀座；2.阀片；3.气阀弹簧；4.升程限制器；5.阀线；6.阀座通道

气阀的作用是控制气体及时地吸入与排出气缸。气阀是受阀片两侧气体压力差控制而自行启闭的自动阀，它主要由阀座、阀片、气阀弹簧和升程限制器四部分组成。

2023/2/7气阀的工作原理是：当阀片下面的气体压力大于阀片上面的气体压力、弹簧力以及阀片重力之和时，阀片离开阀座，上升到与升程限制器接触为止（即所谓气阀全开），气体便通过气阀通道流过。当阀片下面的气体压力小于阀片上面的气体压力、弹簧力及阀片重力之和时，阀片离开升程限制器向下运动，直到阀片紧贴在阀座的阀线上时，即并闭了气阀通道，使气体不能通过，这样完成了一次启闭过程。应该指出：吸气阀是靠压缩机吸气腔与气缸内的压差而动作，排气阀是靠压缩机排气腔与气缸内的压差而动作。

气体力

弹簧力

2023/2/7对气阀的基本要求：①气体流过气阀的阻力损失小。②使用寿命长（大于4000h）。③气阀形成的余隙容积要小。④阀片启闭应及时，气阀关闭时应严密不漏。⑤结构简单，制造方便，易于维修，零部件的标准化、通用化程度高。

2023/2/7（2）气阀的结构

环片阀

①刚性环片阀

刚性环片阀是目前应用最广泛的一种气阀结构形式。我国缸径在70mm以上的中小型活塞式制冷压缩机系列均采用这种气阀。刚性环片阀采用顶开吸气阀阀片调节输气量，并利用排气阀盖兼作安全盖。

刚性环片阀的气阀组有两种典型结构：125系列气阀组和100系列气阀组。125系列气缸套及吸、排气阀组合件

2023/2/7100系列气缸套及吸、排气阀组合件1.吸气阀座；2.螺栓；3.吸气阀片；4.吸气阀弹簧；5.导向环；6.排气阀弹簧；7.中心螺栓；8.内阀座；9.阀盖；10.排气阀片；11.外阀座；12.螺栓；13.吸气阀线；14.吸气阀座孔；15.排气阀线；16.小通孔；17.导向面

100系列气阀组阀结构比125系列气阀组多了一个导向环，外阀座固定在气缸套阀座上，通过三个短螺栓将导向环－外阀座－气缸套联接成一个整体，再通过三个长螺栓将导向环－外阀座－气缸套的整体与上隔板固定在一起。2023/2/7

810F70压缩机气缸套及吸、排气阀组合件2023/2/7②柔性环片阀

带臂柔性阀常用于全封闭式压缩机柔性环片阀1.吸气阀片；2.阀座；3.排气阀片；4.排气阀升程限制器

2023/2/7簧片阀

簧片阀也称舌簧阀或翼状阀。阀片的一端固定在阀座上，另一端可以在气体压差的作用下上下运动，以达到启闭的目的。阀片由厚度为0.1～0.3mm的优质弹性薄钢片制成，因此质量轻，冲击小，启闭迅速，适用于小型高速制冷压缩机。我国全封闭式及50系列压缩机多采用这种气阀。

图1.39吸、排气簧片阀组1.螺钉；2.升程限制器；3.垫圈；4.缓冲弹簧片；5.排气阀片；6.阀板；7.吸气阀片；8.销钉；9.阀线；10.排气流向；11.吸气流向；12.阀线

2023/2/7簧片阀

吸气孔与吸气腔相连排气阀片吸气阀片BB向C向C排气孔与气缸相连吸、排气簧片阀组1.阀板；2.排气阀片；3.升程限制器；4.垫圈；5.螺钉；6.缓冲弹簧片；7.吸气阀片；8.销钉2023/2/7

簧片阀2023/2/7

簧片阀的阀片形状吸气阀簧片阀的常用阀片形状

排气阀作为排气通道，并减小阀片刚度特点：阀片为弹性薄钢片，具有一定的弹性。若弹力不够，可加弹力片。吸气阀一般不需升程限制器。结构简单，余隙容积小，阀片质量轻，启闭迅速，用于小型高速全封闭式压缩机中。2023/2/7（3）网片阀

其结构形状相当于不同直径的若干环片阀以辐射状筋条连成一体而呈蛛网状。本身具有一定的弹性，有较大的通道截面积，弹性比刚性环片阀好。不适宜用于高转速压缩机。2023/2/78、

轴封装置轴封的作用对于开启式制冷压缩机，曲轴均需伸出机体（曲轴箱）与动力机械连接。由于曲轴箱内充满了制冷剂气体，因此在曲轴伸出机体的部位应安装轴封装置。作用是防止曲轴箱内的制冷剂气体经曲轴外伸端间隙漏出，或者因曲轴箱内气体压力过低而使外界空气漏入。对轴封装置要求结构简单，密封可靠，使用寿命长，维修方便。

2023/2/7轴封的结构

目前所使用的轴封主要有摩擦环式及波纹管式两种。

图1.41摩擦环式轴封结构1.压盖；2.转动摩擦环；3.静止环；4.垫片；5.密封橡胶圈；6.弹簧座圈；7.弹簧

图1.42

810F70型压缩机的轴封结构1.弹簧座；2.弹簧；3.钢圈；4.压盖；5.轴颈；6.转动摩擦环；7.波纹状密封橡胶圈；8.压紧圈

2023/2/7图1.43多弹簧摩擦环式轴封结构1、4.密封橡胶圈；2.静止环；3.转动摩擦环；5.压圈；6.弹簧；7.弹簧座

2023/2/7图1.44波纹管式轴封结构1.曲轴；2.密封圈；3.转动摩擦环；4.静止环；5.波纹管；6.弹簧；7.压盖

摩擦环式机械轴封应用：开启式压缩机和系列产品。特点：结构简单，维修方便，寿命长。主要零件：弹簧座、轴封弹簧、垫片、橡胶密封圈、转动摩擦环、固定环、轴封盖装配时，活动环与固定环表面涂30号机油三个密封面1、径向动密封面：转动摩擦环和静止环之间；压紧力是弹簧和曲轴箱中气体压力所产生。2、径向静密封面：转动摩擦环和橡胶密封圈之间；3、轴向密封面：橡胶密封圈的内边缘和曲轴之间。4、此外，有油封。另一种结构形式:将橡胶密封圈的形状改进成波纹型。好处：降低轴封的装配要求，同时又加强密封的可靠性。2023/2/725

9.活塞式压缩机的润滑系统

润滑是压缩机中的重要问题之一，它不仅影响到压缩机的性能指标，而且与压缩机的寿命、可靠性、安全性也直接相关。润滑的作用如下：

1)使摩擦表面被油膜分隔，从而降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。

2)带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。

3)润滑油充满与气缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。

4)带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。

5)作为能量调节的液压动力。2023/2/7261)、润滑方式、润滑系统润滑方式：飞溅润滑压力润滑飞溅润滑是利用运动零件的击溅作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，图所示的立式开启式压缩机是一个典型的采用飞溅润滑的压缩机。压力润滑是利用油泵产生一定的油压，通过输油通道将润滑油送到各摩擦表面。压力润滑有离心泵油润滑和齿轮油泵润滑两种。2023/2/727

飞溅润滑

用连杆大头端的击油勺飞溅油到各润滑摩擦副，结构简单，但润滑效果差，无法控制油量，适用于小型压缩机。2023/2/728利用离心供油机构进行润滑，依靠曲轴的旋转产生的离心作用，将油输送到各润滑处。压力润滑——离心供油2023/2/729２）对立轴式压缩机电机在压缩机之上的，一般具有偏心油道的离心供油机构。对电机在压缩机之下的，需设延伸油管。３）对卧轴式压缩机利用在曲轴的非功率输入端，设置甩油转盘和集油杯，然后利用油道在离心力作用下供油。离心供油机构形式：１）偏心油道2023/2/730压力润滑——齿轮油泵供油油泵为内啮合转子液压泵油压控制润滑输气量调节2023/2/732

润滑设备压力润滑系统的主要设备有油泵、过滤器、油冷却器、油压调节阀、油压继电器及油压表等。

1、齿轮油泵目前压缩机中所采用的油泵有下列三种型式:（1）外啮合齿轮油泵它是老式产品中广泛使用的一种。结构简单，如图2-35所示。特点：这种齿轮油泵具有结构简单，制造容易，工作稳定，使用寿命长等优点。但只能单方面转动供油，否则将失去泵油能力，因此需要特别注意压缩机的运转方向。对于采用三相电动机的封闭式压缩机来说是不适用的。2023/2/733这种齿轮油泵的结构简单，只能单方面转动供油，因此需要特别注意压缩机的运转方向。（1）外啮合齿轮油泵

齿轮油泵2023/2/734

（2）月牙形齿轮油泵其结构如图2-36所示，是由外齿轮1、内齿轮3、月牙体2及泵壳4等零件组成。

供油关系并未因旋转方向发生改变而有所变化。这种油泵特别适合于封闭式压缩机。2023/2/735

（3）内啮合转子油泵

又称转子泵，其结构如图所示。它也是由两个偏心安装的内、外转子及泵体、偏心套等组成。内转子是一个四个齿的外齿轮，外转子是一个五个齿的内齿轮。运动时，两个转子的齿相互啮合，向同一方面转动，但转速不相等。油从吸油孔吸入，由排油孔排出，贮油空间容积的变化如图所示。转子泵同样具有结构紧凑、可正反旋转的优点。由于外、内转子可用铁-石墨粉末模压烧结成形，因而加工简单、节省材料、精度高、寿命长，被广泛采用。2023/2/736原理基本上与月牙形齿轮油泵相同，具有结构紧凑、可正反旋转的优点，被广泛采用。

内啮合转子油泵

2023/2/737

2、油过滤器制冷压缩机中润滑油过滤器有粗过渡器和精过滤器两种。它的作用是滤去润滑油中的金属屑、型砂、机械杂质等，防止它们进入摩擦表面，造成磨损加剧。粗过滤器往往做成网式，装在曲轴箱油池内，网两端封闭，防止较大杂质进入油泵。有些网式过滤器中，还装有环状或棒状磁性元件，用来吸引润滑油中的铁屑。精过滤器大多采用金属片缝隙式，其结构如图2-39所示。精过滤器也可使用羊毛毡作为过滤材料，过滤效果更好，但阻力很大，且易阻塞。2023/2/738精过滤器金属片缝隙式

毛毡滤料

油过滤器

粗过滤器精过滤器2023/2/739

3、油冷却器曲轴箱（或机壳）内的油温不宜过高，否则会因油过稀而破坏正常的润滑。按GB10872--1989规定:对于小型活塞式单级制冷压缩机，当环境温度高达43℃，冷却水温度33℃时，曲轴箱中润滑油的温度应不高于80℃；对于中型活塞式单级制冷压缩机，在上述同样温度条件下，曲轴箱中润滑油的温度应不高于70℃。对于小型压缩机，润滑油的冷却靠曲轴箱箱壁的自然散热；对于功率较大的压缩机，常常需对润滑油进行强制冷却。2023/2/740

4、油压调节阀油压调节阀用于调节润滑系统中的油压。一般安装在压缩机的后主轴承上，如图2-40所示。油压调节阀由阀芯、弹簧、阀体和调节杆等组成。

工作原理：通过改变弹簧力的大小，达到改变工作时阀芯的开启度，从而调节压缩机润滑系统中的油压。调节方法：若油压偏低，则顺时针旋转调节阀杆，以增大弹簧力，减少阀芯的开启度；反之则逆时针旋转，使油压下降。调整油压调节阀时应同时观察油压表和吸汽压力表，看油压差是否达到要求。2023/2/741

油压调节阀压缩机上往往还装有油压压差控制器，当油压差低于规定数值时，它就控制压缩机进行保护性停车2023/2/742

10.活塞式压缩机的能量调节方法压缩机制冷量的大小与运转情况有关。当外界条件或被冷却对象的负荷发生变化时，为了既保持室(库)内所需要的低温，又要实现经济运行，就必须根据外界条件的变化，调节压缩机的产冷量，也应是调节输气量，使其和当时的外界负荷相适应。调节的方法：（１）压缩机间歇运行（２）旁通调节和顶开吸气阀调节（３）关闭吸气通道的调节（４）变速调节（５）起动卸载2023/2/743旁通调节原理：利用电磁阀和止回阀控制吸、排气腔的连通。调节运行状态低压气体去冷凝器吸气侧排气侧止回阀单向阀正常运行状态高压气体旁通调节和顶开吸气阀调节2023/2/744顶开吸气阀调节对阀片在密封面之上的结构：利用液压缸—拉杆机构来控制顶杆吸气阀片排气阀片顶杆转动圈无调节时顶杆在转动圈斜面的位置调节时顶杆在转动圈斜面的位置2023/2/745液压缸—拉杆机构油压弹簧力转动环顶杆2023/2/747压力油分配阀

阀芯连接油缸的连接管进油回油高压油低压油调节手柄A—AAA2023/2/7492F10型压缩机装配图2023/2/750

活塞式压缩机的总体结构

各种典型总体结构:

1．开启式制冷压缩机2023/2/751开启式制冷压缩机的特点1)原动机独立于制冷系统之外:

可用普通电机和使用其它原动机如汽车中的内燃机.适用于NH3和汽车等场合，需要轴封装置,制冷剂易向外泄漏,空气向内泄漏。2)机体布置:

气缸机体和曲轴箱体铸造成一体,装配精度提高,设置气缸套,易更换和修配，多缸布置,动力平衡性好。3)气阀的布置:

吸气阀布置在气缸套凸缘上,可冷却气缸体，实现顶开吸气阀片的输气量调节。与排气阀分开布置,可增加气阀流通面积。4)润滑方式:

压力润滑。2023/2/752

2、半封闭式制冷压缩机半封闭式制冷压缩机的电动机和压缩机装在同一机体内并共用同一根主轴，因而不需要轴封装置，避免了轴封处的制冷剂泄漏。半封闭式制冷压缩机的机体在维修时仍可拆卸，其密封面以法兰连接，用垫片或垫圈密封，这些密封面虽系静密封面，但难免会产生泄漏，因而被称为半封闭式压缩机。由于封闭式压缩机无法从机外观察到压缩机的转向，因此要求采用强制润滑的润滑油泵,能在正、反转时都能正常供油。

另外，由于封闭式压缩机中的电动机绕组和油及制冷剂直接接触，因此它不适用于氨制冷机。2023/2/753半封闭式制冷压缩机低温吸气冷却电机特